保持夹具生成装置

摘要

本发明提供一种保持夹具生成装置，其能够以低成本且在短时间内生成用于保持板状物的保持夹具。保持夹具生成装置(2)生成切削装置(22)的保持夹具(34)，其构成为具有：基本信息存储单元(14a)，其将保持夹具的基本结构存储为基本信息；固有信息存储单元(14b)，其将板状物(11)的大小的信息、所分割的芯片的大小的信息、在X轴方向和Y轴方向上分别排列的芯片的数量的信息存储为板状物的固有信息；输入单元(16)，其输入固有信息；设计信息生成单元(14c)，其根据存储于基本信息存储单元中的基本信息和存储于固有信息存储单元中的固有信息，生成保持夹具的设计信息；以及3维打印机(4)，其根据设计信息生成保持夹具。

说明书

技术领域

本发明涉及用于保持板状物的保持夹具的保持夹具生成装置。

背景技术

对于使用树脂等密封由半导体集成电路代表的多个器件而得到的器件封装，例如 使用切削刀沿着被称作切割道的分割预定线切削，将其分割为对应于各器件的多个芯 片。

在切削上述器件封装等板状物时，有时需要使用专门设计的保持夹具以保持板状 物(例如，参照专利文献1)。该保持夹具设有吸附板状物上的对应于各芯片的区域 的细孔、以及对应于板状物的切割道的切削刀用的退刀槽。

通过使用该保持夹具，从而能够在对应于各芯片的区域吸附保持板状物并进行切 削，因此不易产生所分割的芯片的位置偏差等。由此，可防止加工不良的产生。

专利文献1日本特开2011-114145号公报

然而，上述的保持夹具是按照板状物而专门设计的，因此在变更以切割道的配置 为代表的板状物的设计的情况下，必须准备新的保持夹具。因此，特别对于设计变更 的机会较多的进行多品种少量的生产的厂商而言，保持夹具的制造成本和交货时期就 成为了问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够以低成本且在短 时间内生成用于保持板状物的保持夹具的保持夹具生成装置。

本发明提供一种保持夹具生成装置，其生成切削装置的保持夹具，该切削装置具 有：保持单元，其保持待分割为多个芯片的板状物；切削单元，其以能够旋转的方式 具有对保持于该保持单元上的板状物进行切削的切削刀；切削进给单元，其使该保持 单元和该切削单元相对地在X轴方向上切削进给；以及分度进给单元，其使该保持 单元和该切削单元根据芯片的大小相对地在Y轴方向上分度进给，该保持单元具有： 底座，其上表面形成有吸附口；以及保持夹具，其以能够拆装的方式安装于该底座上， 且具有保持板状物的保持面，该保持夹具生成装置的特征在于，具有：基本信息存储 单元，其将该保持夹具的基本结构存储为基本信息；固有信息存储单元，其将板状物 的大小的信息、所分割的芯片的大小的信息和在X轴方向和Y轴方向上分别排列的 芯片的数量的信息存储为板状物的固有信息；输入单元，其输入该固有信息；设计信 息生成单元，其根据存储于该基本信息存储单元中的该基本信息和存储于该固有信息 存储单元中的该固有信息，生成该保持夹具的设计信息；以及3维打印机，其根据该 设计信息生成该保持夹具。

本发明优选构成为，该基本信息包括：细孔的信息，该细孔沿上下贯通该保持夹 具而在该保持面开口，且与形成于该底座的上表面的该吸附口连接；根据芯片划分该 保持面的切削刀的退刀槽的信息；以及该保持夹具的厚度的信息，该设计信息生成单 元根据所分割的芯片的大小的信息和在X轴方向和Y轴方向上分别排列的芯片的数 量的信息，在X轴方向和Y轴方向上分别设定该退刀槽的个数和间隔，根据板状物 的大小的信息，设定该保持夹具的外形。

此外，本发明优选构成为，该设计信息生成单元根据所分割的芯片的大小的信息， 设定该细孔的直径。

本发明的保持夹具生成装置根据存储于基本信息存储单元中的保持夹具的基本 信息和存储于固有信息存储单元中的板状物的固有信息，通过设计信息生成单元生成 保持夹具的设计信息，并根据该设计信息，通过3维打印机生成保持夹具，因此能够 以低成本且在短时间内生成用于保持板状物的保持夹具。

附图说明

图1是示意性表示本实施方式的保持夹具生成装置的结构例的图。

图2是示意性表示使用保持夹具的切削装置的结构例的立体图。

图3的(A)是示意性表示板状物的俯视图，图3的(B)是示意性表示板状物 的底面图，图3的(C)是示意性表示板状物的侧面图。

图4的(A)是示意性表示保持夹具的俯视图，图4的(B)是示意性表示放置 于底座的上表面的状态的保持夹具的图。

标号说明

2：保持夹具生成装置，4：3维打印机(附加制造装置)，6：基台，6a：作业区 域，8：打印头，10：储液箱，12：移动机构，14：控制装置，14a：基本信息存储部 (基本信息存储单元)，14b：固有信息存储部(固有信息存储单元)，14c：设计信息 生成部(设计信息生成单元)，16：监视器(输入单元)，22：切削装置，24：基台， 24a：开口，26：X轴移动台，28：防尘防滴罩，30：保持台(保持单元)，32：底座， 32a：上表面，32b、32c：吸附口，34：保持夹具，34a：保持面，34b：下表面，34c： 退刀槽，34d：细孔，36a、36b：电磁阀，38：吸附源，40：切削组件(切削单元)， 42：支撑结构，44：切削组件移动机构(分度进给单元)，46：切削刀，11：板状物， 13：金属框体，13a：表面，13b：背面，15：器件区域，17：外周剩余区域，19：切 割道(分割预定线)，21：树脂，23：载物台。

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明的实施方式。图1是示意性表示本实施方式的保持夹 具生成装置的结构例的图。如图1所示，保持夹具生成装置2具有能够生成任意的3 维结构的3维打印机(附加制造装置)4。

在3维打印机4的基台6的上表面配置有打印头8。打印头8例如具有供给光硬 化型的液状树脂的储液箱10、以及产生使液状树脂硬化的紫外线等的光的光源(未 图示)，并且打印头8通过移动机构12而在水平方向移动。

例如，对形成于基台6内的作业区域6a喷射液状树脂，并照射紫外线等的光， 从而使液状树脂硬化而能够生成3维结构。如上，本实施方式的3维打印机4可采用 选择性喷射液状材料并使其固化的材料喷射方式(代表性的是喷墨方式)。

其中，3维打印机4还可以采用其他的方式。作为其他方式，例如可举出将具备 流动性的材料挤出，在堆积的同时使其硬化的材料挤出方式(代表性的是FDM(Fused DepositionModeling：熔融沉积制造)(注册商标))以及对粉末材料喷出液状的结合 剂，选择性使其固化的结合材喷射方式等。

该3维打印机4连接着控制装置14。控制装置14具有存储保持夹具的基本信息 (基本结构)的基本信息存储部(基本信息存储单元)14a。保持夹具的基本信息例 如包括用于吸附板状物的细孔的信息、用于避免与切削刀的干扰的退刀槽的信息、保 持夹具的厚度信息等。

此外，控制装置14具有存储板状物的固有信息的固有信息存储部(固有信息存 储单元)14b。板状物的固有信息例如包括板状物的大小的信息、从板状物中分割的 芯片的大小的信息、在X轴方向和Y轴方向上分别排列的芯片的数量的信息等。

进而，控制装置14具有根据存储于基本信息存储部14a中的基本信息和存储于 固有信息存储部14b中的固有信息，生成保持夹具的设计信息的设计信息生成部(设 计信息生成单元)14c。3维打印机4根据该设计信息生成期望的保持夹具。

3维打印机4的基台6的上表面配置有作为用户接口的触摸面板式的监视器(输 入单元)16。该监视器16例如显示有保持夹具生成装置2的可动状况等的信息。此 外，用户对该监视器16输入板状物的固有信息，从而能够在控制装置14内的固有信 息存储部14b存储固有信息。

接着，说明通过保持夹具生成装置2生成的保持夹具等。图2是示意性表示使用 保持夹具的切削装置的结构例的立体图。如图2所示，切削装置22具有支撑各结构 的基台24。

基台24的上表面形成有在X轴方向(前后方向、切削进给方向)上延长的矩形 状的开口24a。在该开口24a内设有X轴移动台26、使X轴移动台26在X轴方向上 移动的X轴移动机构(切削进给单元)(未图示)以及覆盖X轴移动机构的防尘防滴 罩28。

在X轴移动台26上配置有用于吸附保持板状物11的保持台(保持单元)30。 保持台30包括具有2种吸附口的底座32。在该底座32的上表面32a安装有与板状 物11对应的保持夹具34。

图3的(A)是示意性表示板状物11的俯视图，图3的(B)是示意性表示板状 物11的底面图，图3的(C)是示意性表示板状物11的侧面图。如图3的(A)和 图3的(B)所示，板状物11是所谓的器件封装(封装基板)，具有在俯视观察时形 成为大致矩形状的金属框体13。

金属框体13例如由Alloy4(铁与镍的合金)或铜等的金属构成，其具有多个器 件区域15(本例中为3个器件区域15)和包围各器件区域15的外周剩余区域17。

各器件区域15由交叉的多条切割道(分割预定线)19进一步划分为多个区域(本 例中为48个区域)，且在各区域配置有IC、LSI、LED等的器件(器件芯片)(未图 示)。

此外，在金属框体13的背面13b侧设有用于密封多个器件的树脂21。如图3的 (C)所示，树脂21形成为规定的厚度，并且从金属框体13的背面13b突出。该树 脂21覆盖了各器件区域15的背面13b侧整体范围。

如图3的(A)所示，在金属框体13的表面13a侧设有对应于各器件的多个载 物台23。各载物台23的周围形成有多个电极垫(未图示)。

该板状物11是例如从金属框体13的背面13b侧将器件配置在各载物台23上， 通过金属线(未图示)等连接各器件的电极与配置于载物台23的周围的电极垫，然 后通过树脂21密封背面13b侧而得到的。通过沿着切割道19分割该板状物11，从 而能够形成被树脂密封的多个芯片。

图4的(A)是示意性表示保持夹具34的俯视图，图4的(B)是示意性表示放 置于底座32的上表面32a的状态的保持夹具34的图。如图4的(A)和图4的(B) 所示，保持夹具34形成为大致矩形的平板状，其上表面成为吸附保持板状物11的保 持面34a。

保持面34a形成有与板状物11的切割道19对应的退刀槽34c。该退刀槽34c将 保持夹具34的保持面34a划分为与从板状物11中分割的各芯片对应的多个区域。

退刀槽34c的宽度大于切削刀的宽度，退刀槽34c的深度大于切削刀的切入深度。 因此，在沿着切割道19切削板状物11时较深地切入切削刀，切削刀也不会与保持夹 具34发生干扰。另外，保持夹具34形成为厚度大于退刀槽34c的深度。

在由退刀槽34c划分出的各区域形成有沿上下贯通保持夹具34而在保持面34a 开口的细孔34d。如图4的(B)所示，在底座32的上表面32a放置了保持夹具34 时，各细孔34d与形成于底座32的上表面32a侧的中央部分的吸附口32b连接。

吸附口32b通过电磁阀36a与吸附源38连接。因此，如果在放置于底座32的上 表面32a的状态的保持夹具34的保持面34a上重叠板状物11，并且使板状物11的对 应于各芯片的区域对准各细孔34d，然后打开电磁阀36a，则能够通过保持台30吸附 保持板状物11。

另外，底座32的上表面32a侧的外周部分形成有用于将保持夹具34安装于底座 32上的吸附口32c。该吸附口32c通过电磁阀36b与吸附源38连接。因此，如果使 保持夹具34的下表面34b接触底座32的上表面32a，并打开电磁阀36b，则能够将 保持夹具34安装于底座32的上表面32a。

如图2所示，支撑用于切削板状物11的切削组件(切削单元)40的门型的支撑 结构42以跨越开口24a的方式配置于基台24的上表面。支撑结构42的前表面上部 设有用于使切削组件40在Y轴方向(分度进给方向)和Z轴方向(铅直方向)上移 动的切削组件移动机构(分度进给单元)44。

切削组件40具有圆环状的切削刀46，该切削刀46安装于构成与Y轴方向平行 的旋转轴的主轴(未图示)的一端侧。主轴的另一端侧连结有电动机等的旋转驱动源 (未图示)，切削刀46利用经由主轴而从旋转驱动源传递的旋转力进行旋转。

接着，说明使用本实施方式的保持夹具生成装置2的保持夹具生成方法。在本实 施方式的保持夹具生成方法中，首先实施将板状物11的固有信息登记于保持夹具生 成装置2的登记步骤。

在该登记步骤中，将板状物11在X轴方向和Y轴方向上的大小的信息、从板状 物11中分割的芯片在X轴方向和Y轴方向上的大小的信息、以及在X轴方向和Y 轴方向上分别排列于板状物11的芯片的数量的信息分别输入给监视器16。

例如，在图3的(A)、图3的(B)和图3的(C)所示的板状物11中，在吸附 保持于保持夹具34的状态下，在X轴方向上排列着6×3个芯片，在Y轴方向上排 列着8个芯片。因此，将在X轴方向上排列6×3个，在Y轴方向上排列8个分别作 为芯片的数量的信息输入到监视器16。所输入信息作为板状物11的固有信息而存储 于固有信息存储部14b。

在实施了登记步骤后，实施生成保持夹具34的设计信息的设计信息生成步骤。 在该设计信息生成步骤中，根据存储于基本信息存储部14a中的保持夹具34的基本 信息和存储于固有信息存储部14b中的板状物11的固有信息，由设计信息生成部14c 生成保持夹具34的设计信息。

另外，基本信息存储部14a将保持夹具34的细孔34d的信息、退刀槽34c的信 息和保持夹具34的厚度的信息作为基本信息预先存储。这些信息无论板状物11的设 计如何都为共通内容，因而几乎无需变更。

具体而言，设计信息生成部14c根据芯片在X轴方向和Y轴方向上的大小的信 息、和在X轴方向和Y轴方向上分别排列的芯片的数量的信息，确定退刀槽34c的 配置(个数、间隔等)。此外，设计信息生成部14c根据板状物11在X轴方向和Y 轴方向上的大小信息，确定保持夹具34的外形。进而，设计信息生成部14c根据芯 片在X轴方向和Y轴方向上的大小的信息，设定细孔34d的直径。

在实施了设计信息生成步骤后，实施根据设计信息通过3维打印机4生成保持夹 具34的保持夹具生成步骤。所生成的保持夹具34可用于上述切削装置2。

如上所述，本实施方式的保持夹具生成装置2根据存储于基本信息存储部(基本 信息存储单元)14a中的保持夹具34的基本信息和存储于固有信息存储部(固有信 息存储单元)14b中的板状物11的固有信息，通过设计信息生成部(设计信息生成 单元)14c生成保持夹具34的设计信息，并根据该设计信息通过3维打印机4生成 保持夹具34，因此能够以低成本且在短时间内生产用于保持板状物11的保持夹具34。

另外，本发明不限于上述实施方式的描述，可以进行各种变更并实施。例如，在 上述实施方式中，通过相同材料形成保持夹具的整体，然而也可以通过不同材料形成 接触板状物的保持面与保持夹具的主体。这种情况下，优选通过硬度较低的材料形成 保持面，并通过硬度较高的材料形成保持夹具的主体。

此外，在上述实施方式中，使用预先存储于基本信息存储部(基本信息存储单元) 中的基本信息生成保持夹具的设计信息，然而也可以在每次生成保持夹具时登记基本 信息。这种情况下，能够易于生成并非通常结构的保持夹具。

此外，在上述实施方式中，根据芯片在X轴方向和Y轴方向上的大小信息设定 细孔的直径，然而也可以将细孔的直径作为保持夹具的基本信息预先存储于基本信息 存储部(基本信息存储单元)。此外，还可以将多个器件区域15的距离和位置等预先 存储于基本信息存储部(基本信息存储单元)等。

此外，上述实施方式的结果、方法等可以在不脱离本发明目的的范围内适当变更 并实施。